CN106856553A - 光学影像防震机构 - Google Patents

Abstract

一种光学影像防震机构，包括可用以承载一镜头的一承载座、一框架、一基板、一第一线圈、一第二线圈、一位移感测元件、一第一磁性元件、一第二磁性元件以及一第三磁性元件。前述框架活动地连接前述承载座与前述基板。前述第一线圈设置于承载座的一侧，前述第二线圈设置于基板上，前述第一、第二磁性元件设置在框架上并对应前述第一线圈，且两者的磁极方向相反。前述第三磁性元件设置在框架上并对应于第二线圈，且前述位移感测元件设置在基板上，用以感测镜头与基板之间的相对位移。

Description

光学影像防震机构

技术领域

本发明涉及一种防震机构，特别涉及一种用以承载一镜头的光学影像防震机构。

背景技术

一般相机、摄影机或行动电话常会受到外力撞击而导致其内部光学系统晃动，此时将容易造成光路径偏移而使得拍摄的影像模糊不清。现有专利文献TW I457693揭露了一种光学影像防震装置，当自动对焦时，其内部线圈通电后会与对应的磁铁产生作用，使得与线圈固定的镜头承载部可沿镜头的光轴方向移动以达到自动对焦的效果，其中在该光学影像防震装置内更设有X轴及Y轴位移传感器，藉此可感测光轴于X轴与Y轴方向的位置，进而可分别通过对应于X轴和Y轴的线圈和磁铁产生电磁感应，以调整镜头到正确的位置，如此一来便能修正光轴于X轴和Y轴方向的水平偏移，以达到防震效果并可获取较佳的影像质量。然而，受到线圈以及与其对应的磁铁的尺寸限制，传统的防震装置往往难以更进一步地缩小其体积。

发明内容

为了克服前述现有问题点，本发明提供一种光学影像防震机构，以使光学影像防震机构达到小型化。

本发明提供一种光学影像防震机构，包括可用以承载一镜头的一承载座、一框架、一基板、一第一线圈、一第二线圈、一位移感测元件、一第一磁性元件、一第二磁性元件以及一第三磁性元件。前述镜头设置于前述承载座内。前述框架活动地连接前述承载座与前述基板并具有一多边形结构。前述第一线圈设置于承载座的一侧，前述第二线圈设置于基板上，前述第一磁性元件设置在框架上并对应前述第一线圈，第二磁性元件设置于前述框架上并对应前述第一线圈和第二线圈，且前述第二磁性元件与前述第一磁性元件的磁极方向相反。前述第三磁性元件设置在框架上并对应于第二线圈，且前述位移感测元件设置在基板上，用以感测镜头与基板之间的相对位移。当一电流通入前述第一线圈时，前述第一线圈与前述第一磁性元件和第二磁性元件之间产生电磁感应，使前述承载座相对于前述基板沿前述镜头的一光轴方向移动；当一电流通入前述第二线圈时，前述第二线圈与前述第二磁性元件和第三磁性元件之间产生电磁感应，使前述框架相对于前述基板沿大致垂直于前述光轴的方向移动。

于一实施例中，前述第一磁性元件与第二磁性元件构成一体成形的一多极性永久磁铁。

于一实施例中，第三磁性元件具有一永久磁铁。

于一实施例中，前述第三磁性元件的体积小于或等于前述多极性永久磁铁。

于一实施例中，前述承载座具有一凸出部，形成于承载座的一侧，且前述第一线圈围绕前述凸出部。

于一实施例中，前述第一线圈包含一上半部以及一下半部，其中上半部对应于前述第一磁性元件，并且下半部对应于前述第二磁性元件。

于一实施例中，当一电流通入前述第一线圈时，第一线圈与第一、第二磁性元件之间产生电磁感应，使承载座相对于基板沿镜头的光轴方向移动。

于一实施例中，前述第一线圈具有椭圆形结构。

于一实施例中，前述基板大致垂直于镜头的光轴。

于一实施例中，前述框架具有矩形、六边形或八边形结构。

附图说明

图1表示本发明一实施例的光学影像防震机构分解图。

图2表示图1的光学影像防震机构组合后的示意图。

图3表示沿图2中A-A线段的剖视图。

图4表示第一、第二、第三磁性元件M1、M2、M3和第一线圈C1之间的位置关系示意图。

图5表示以一体成形的方式制作单一个多极性永久磁铁M4以取代前述第一、第二磁性元件M1、M2的示意图。

图6表示图5中的多极性永久磁铁M4的示意图。

图7表示沿图2中B-B线段的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

承载座10

凸出部11

框架20

基板30

上簧片40

下簧片50

吊环线60

光轴70

第一线圈C1

上半部C11

下半部C12

第二线圈C21、C22

第一磁性元件M1

第二磁性元件M2

第三磁性元件M3

多极磁铁M4

磁极N、S

空间R

具体实施方式

兹配合图式说明本发明的较佳实施例。

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

首先请一并参阅图1～图3，本发明一实施例的光学影像防震机构例如可设置于一相机(或具有照相功能的电子装置)内，其可用以防止或抑制因相机震动而导致拍摄的影像模糊不清的问题。由图1～图3中可以看出，前述光学影像防震机构主要包含有一承载座10、一矩形的框架20、一基板30、一上簧片40、一下簧片50、多个吊环线60、多个第一线圈C1、多个第二线圈C21、C22、多个第一磁性元件M1、多个第二磁性元件M2以及多个第三磁性元件M3，其中前述第一、第二线圈C1、C21、C22可具有椭圆形结构。应了解的是，在基板30下方另设有一与其相互固定的影像传感器(例如CCD，未图示)，此外在承载座10内部则设有对应于前述影像传感器的一光学镜头(未图标)，其中基板30大致垂直于镜头的一光轴70，通过前述光学镜头和影像传感器，可用以执行拍照或摄影功能，且通过在光学镜头和影像传感器之间设置前述光学影像防震机构，更能实时修正镜头及其光轴70于X轴与Y轴方向的水平偏移，以达到防震效果并获取较佳的影像质量。

如图1所示，前述承载座10具有可容纳一光学镜头的空间R，一对第一磁性元件M1具有长条型结构，设置于框架20上，且该对第一磁性元件M1位于前述光轴70的相反侧，其中第一磁性元件M1的磁极方向(N-S)与X轴方向平行，此外一对第二磁性元件M2同样具有长条型结构，并设置于框架20上，其分别位在前述第一磁性元件M1下方，且第二磁性元件M2的纵轴方向(平行于Y轴)与第一磁性元件M1的纵轴方向(平行于Y轴)平行，其中第二磁性元件M2的磁极方向(N-S)与X轴方向平行，但与第一磁性元件M1的磁极方向相反。由图1可以看出，一对第三磁性元件M3具有长条型结构，其设置于框架20上，其中第三磁性元件M3位于前述光轴70的相反侧，且第三磁性元件M3的纵轴方向(平行于X轴)、前述第一磁性元件M1的纵轴方向(平行于Y轴)以及光轴70的方向(平行于Z轴)相互垂直，其中第三磁性元件M3的磁极方向(N-S)与Y轴方向平行，且第三磁性元件M3和前述第一、第二磁性元件M1、M2分别设置于矩形框架20上的不同侧边。应了解的是，本实施例中的框架20具有矩形或正方形结构，然而其亦可具有六边形或八边形等多边形结构，两个第三磁性元件M3仅需设置在前述框架20的相反侧即可。

请继续参阅图1～图3，前述承载座10的相反侧分别形成有一凸出部11，其中第一线圈C1围绕凸出部11并固定于承载座10上。如图1、图3所示，前述第一线圈C1包含一上半部C11以及一下半部C12，其中上半部C11对应于第一磁性元件M1，下半部C12则对应于第二磁性元件M2。此外，两组分别沿Y轴以及X轴方向延伸且成对的第二线圈C21、C22设置于基板30上，并分别对应于前述第二、第三磁性元件M2、M3，其中一位移感测元件(未图标)嵌设于基板30上，用以感测承载座10与基板30之间的相对运动。

需特别说明的是，前述承载座10与上簧片40连接，且上簧片40与框架20连接，此外承载座10与下簧片50连接，且下簧片50与框架20连接。如此一来，当框架20受到外力撞击时，承载座10可通过上、下簧片40、50而相对框架20沿Z轴方向位移，进而可于垂直方向(Z轴方向)上产生一缓冲的效果，以避免承载座10及容置于其中的镜头损坏。另外，于本实施例中，吊环线60的一端例如可以通过焊锡连接框架20，另一端则例如可以通过焊锡连接基板30，如此一来当框架20受到外力撞击时，可使框架20相对基板30于XY平面上位移，进而可于水平方向上产生一缓冲的效果。

具体而言，由于前述承载座10是通过上簧片40以及下簧片50连接框架20，且上簧片40与下簧片50是以弹性材料制成(例如金属弹片)，故可限制承载座10的移动方向与镜头的光轴70方向平行。此外，由于基板30是以吊环线60连接框架20，且吊环线60是以弹性材质制成(例如具弹性的金属杆件)，故可通过吊环线60支撑框架20、承载座10以及设置于框架20上第一、第二、第三磁性元件M1、M2、M3，并藉此形成一悬吊机构，故当框架20受外力撞击时，框架20可相对基板30于XY平面上位移，以达到缓冲的效果。

需特别说明的是，当光学影像防震机构处于一对焦状态时，可自一电源通入电流至第一线圈C1，使第一磁性元件M1以及第二磁性元件M2对第一线圈C1产生电磁感应，此时与第一线圈C1固定的承载座10便可沿光轴70方向移动，以快速地使镜头达到对焦效果。

另一方面，当使用者震动相机而造成光轴70相对于基板30的偏移时，可经由基板30上的位移感测元件感测框架20与基板30间的水平位移(平行于XY平面)，以得知当下光轴70的位置与正确位置间的偏移量；更进一步地，当欲将镜头和其光轴70修正至正确位置时，可通入电流至第二线圈C21中，使第二线圈21和与其位置对应的第二磁性元件M2间产生电磁感应，以驱使第二磁性元件M2及框架20相对基板30沿X轴方向位移。同理，当通入电流至另一组第二线圈C22时，第二线圈C22会和与其位置相对应的第三磁性元件M3产生电磁感应，并使第三磁性元件M3及框架20相对基板30沿Y轴方向移动，藉此可控制镜头和其光轴70于XY平面上位移，以达到偏移补偿以及防震的效果。

接着请参阅图4，前述第一磁性元件M1以及第二磁性元件M2可采用两个永久磁铁，并将其磁极以相反方向设置；或者，如图5、图6所示，也可以将前述第一、第二磁性元件M1、M2通过一体成形的方式制作而成为单一个多极性永久磁铁M4，其中由图6中可以清楚看见多极性永久磁铁M4的上、下两部分在平行于X轴的方向上系形成有方向相反的两组磁极(N-S、S-N)，藉此可以单一磁铁取代两个独立的磁铁，以减少材料成本与组装程序，进而可大幅降低制作成本。接着请参阅图7，前述第三磁性元件M3可采用永久磁铁，由于其位置只需对应于基板30上的第二线圈C22，且在承载座10上不必额外设置与第三磁性元件M3相对应的其它线圈，故可有效地缩减光学影像防震机构于Y轴方向上的尺寸，以使光学影像防震机构的整体体积下降，进而使其可达到小型化、轻量化以及更加节能省电的目的。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，于不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种光学影像防震机构，用以承载一镜头，包括：

一承载座，其中该镜头设置于该承载座内；

一框架，活动地连接该承载座并具有一多边形结构；

一基板，活动地连接该框架；

一位移感测元件，设置于该基板上，用以感测该镜头与该基板之间的相对移动；

一第一线圈，设置于该承载座上；

一第二线圈，设置于该基板上；

一第一磁性元件，设置于该框架上并对应该第一线圈；

一第二磁性元件，设置于该框架上并对应该第一线圈和第二线圈，其中该第二磁性元件的磁极方向与该第一磁性元件的磁极方向相反，当一电流通入该第一线圈时，该第一线圈与该第一磁性元件和第二磁性元件之间产生电磁感应，使该承载座相对于该基板沿该镜头的一光轴方向移动；以及

一第三磁性元件，设置于该框架上并对应该第二线圈，当一电流通入该第二线圈时，该第二线圈与该第二磁性元件和第三磁性元件之间产生电磁感应，使该框架相对于该基板沿大致垂直于该光轴的方向移动。

2.如权利要求1所述的光学影像防震机构，其中该第一磁性元件与该第二磁性元件构成一体成形的一多极性永久磁铁。

3.如权利要求2所述的光学影像防震机构，其中该第三磁性元件具有一永久磁铁。

4.如权利要求3所述的光学影像防震机构，其中该第三磁性元件的体积小于或等于该多极性永久磁铁。

5.如权利要求1所述的光学影像防震机构，其中该承载座具有一凸出部，该凸出部形成于该承载座的一侧，且该第一线圈围绕该凸出部。

6.如权利要求1或2所述的光学影像防震机构，其中该第一线圈包含一上半部以及一下半部，其中该上半部对应于该第一磁性元件，并且该下半部对应于该第二磁性元件。

7.如权利要求1所述的光学影像防震机构，其中该光学影像防震机构还包括：

一对长条形的第一磁性元件，设置于该框架上，且位于该光轴的相反侧；

一对长条型的第二磁性元件，设置于该框架上，并分别位在所述第一磁性元件下方，其中所述第二磁性元件的纵轴方向平行于所述第一磁性元件的纵轴方向。

8.如权利要求7所述的光学影像防震机构，其中该光学影像防震机构还包括：

一对长条型的第三磁性元件，设置于该框架上，并位于该光轴的相反侧，其中所述第三磁性元件的纵轴方向、所述第一磁性元件的纵轴方向以及该光轴的方向相互垂直。

9.如权利要求1所述的光学影像防震机构，其中该第一线圈具有椭圆形结构。

10.如权利要求1所述的光学影像防震机构，其中该框架具有矩形、六边形或八边形结构。